Một vật có khối lượng m= 500g được thả không vận tốc đầu từ độ cao 80m so với mặt đất. Bỏ qua sức cản của không khí. Chọn gốc thế năng tại mặt đất. Lấ

Đáp án:

a) 400J

b) 40m/s

c) 2,1875N

Giải thích các bước giải:

a) Cơ năng của vật là:

\({\rm{W}} = mgH = 0,5.10.80 = 400J\)

b) Bảo toàn cơ năng khi chạm đất:

\({\rm{W}} = \dfrac{1}{2}m{V^2} \Rightarrow V = \sqrt {\dfrac{{2W}}{m}}  = \sqrt {\dfrac{{2.400}}{{0,5}}}  = 40m/s\)

c) Bảo toàn cơ năng tại vị trí động năng = thế năng:

\(\begin{array}{l}
{\rm{W}} = {{\rm{W}}_d} + {{\rm{W}}_t} = 2{W_d} \Rightarrow {{\rm{W}}_d} = 200J\\
 \Rightarrow v = \sqrt {\dfrac{{2{W_d}}}{m}}  = \sqrt {\dfrac{{2.200}}{{0,5}}}  = 20\sqrt 2 m/s
\end{array}\)

d) Áp dụng biến thiên cơ năng:

\(\begin{array}{l}
{\rm{W – }}\dfrac{1}{2}m{v^2} = {F_c}H \Rightarrow 400 – \dfrac{1}{2}.0,{5.30^2} = {F_c}.80\\
 \Rightarrow {F_c} = 2,1875N
\end{array}\)